science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Wi-Fi-versterkend slim oppervlak kan externe werknemers en studenten helpen

Manideep Dunna, een UC San Diego elektrische en computer engineering Ph.D. student, heeft een prototype "slim oppervlak" dat aan de muur kan worden geplakt om de wifi-connectiviteit thuis en op kantoor te verbeteren. Krediet:Universiteit van Californië - San Diego

Gefrustreerd met vlekkerige wifi-verbinding? Ingenieurs van de Universiteit van Californië in San Diego hebben een 'slim oppervlak' ontwikkeld dat signaal beschikbaar kan maken in dode hoeken - en ook de bestaande verbinding twee keer zo snel kan maken.

"Je kunt dit als een schilderij aan je muur plakken om de wifi-connectiviteit in je huis of kantoor te verbeteren, " zei Dinesh Bharadia, een professor in elektrische en computertechniek aan de UC San Diego Jacobs School of Engineering.

De technologie kan voordelen opleveren voor zowel werknemers die op afstand werken als studenten die instructies op afstand krijgen. Het kan ook interferentie van de wifi-netwerken van uw buren verminderen, waardoor thuiswerken of leren voor iedereen gemakkelijker zou worden, zei Bharadia.

Bij binnentesten het slimme oppervlak breidde het wifi-bereik uit van 30 meter (98 voet) tot 45 meter (147 voet). Het verdubbelde ook de datasnelheid in gebieden die al signaal ontvangen.

"Je kunt dit gebruiken met kant-en-klare wifi-apparaten. Je hebt geen gespecialiseerde apparatuur nodig om het te laten werken, " zei Bharadia. En de technologie heeft een laag vermogen om een ​​jaar mee te gaan op een knoopcelbatterij, aldus onderzoekers.

"Het oppervlak geeft het verbeterde signaalvoordeel van een grote array, maar zonder dat het toegangspunt of een van de apparaten hoeft te worden gewijzigd, " zei Daniel Sievenpiper, professor elektriciteit en computertechniek aan de UC San Diego, wie een medewerker is van het onderzoek.

Het slimme oppervlak is een printplaat van 10 centimeter x 30 centimeter met 48 kleine antennes. Deze antennes combineren en reflecteren inkomende wifi-signalen van een router of toegangspunt om een ​​geheel nieuw pad voor signalen te creëren. Dit nieuwe pad, of datastroom, is net zo sterk als het origineel dat van de router of het toegangspunt komt.

"Het belangrijkste kenmerk van deze technologie is dat het een tweede gegevensstroom creëert die naar je telefoon of een ander met wifi verbonden apparaat gaat. Je krijgt dus niet alleen connectiviteit in gebieden die dat niet hebben, je krijgt ook een dubbele datasnelheid in gebieden waar je al verbinding hebt, ' zei Bharadia.

Dit wordt mogelijk gemaakt door innovatieve hardware en algoritmen die het team heeft ontwikkeld. Elke antenne is geprogrammeerd om de fase van het inkomende signaal aan te passen, of radiogolven, dat het ontvangt zodat alle golven die door het oppervlak worden gereflecteerd dezelfde fase hebben bij de ontvanger. Deze golven worden vervolgens samengevoegd tot een enkele versterkte radiogolf.

"In eerste instantie de antennes worden geraakt door inkomende signalen van verschillende fasen, dus je krijgt een gereflecteerd signaal dat zwak is, of helemaal geen signaal. Het is alsof je 1 en -1 optelt. Maar door elke -1 fase te veranderen in +1, we verhogen de signaalsterkte, " zei Manideep Dunna, een UC San Diego elektrische en computer engineering Ph.D. student in het laboratorium van Bharadia.

Onderzoekers voorzien dat deze opstelling goedkoop te implementeren zal zijn. Massaproductie van de printplaten kost slechts $ 5 per stuk, zei Dunna.

In toekomstige studies, het team zal onderzoeken of het combineren van meerdere slimme oppervlakken de gegevenssnelheid verder kan verbeteren. "Kan nog een verdrievoudiging van de datasnelheid worden toegevoegd? En kan een andere de datasnelheid verviervoudigen? Dat zou interessant zijn om uit te vinden, ' zei Bharadia.

Het team werkt ook aan het flexibel maken van het slimme oppervlak.